KR940011785B1 - 탄성압축성 이송롤러가 구비된 측정유니트를 포함하는 섬유재료 특성크기 자동판정장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

탄성압축성 이송롤러가 구비된 측정유니트를 포함하는 섬유재료 특성크기 자동판정

제 1 도는 섬유질 중량의 굴곡을 판정하기 위한 균제도 검사기의 사시도.

제 2 도는 균제도 검사기의 측정유니트의 공급장치의 필수부품의 사시도.

제 3 도는 측정유니트의 부품의 전면도.

제 4 도는 제 3 도의 Ⅳ화살표의 방향에 따라 하우징판을 들어내어 보인 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 측정유니트 2 : 해석유니트

3 : 프린터 4 : 프레임워크

5,7,9,11 : 모듈 6 : 실안내장치

8 : 측정코움(comb) 10 : 공급장치

12 : 흡입노즐 13 : 베이스

14 : 프레임 15 : 등자형상부부품

16 : 이송롤러 18 : 축

19 : L-형지지판 21 : 휠

22 : 밸트풀리 23 : 톱니형밸트

24 : 구동모우터 25 : 이동장치

26 : 전자석 27 : 나사클러치

30 : 구동모우터 31 : 작동장치

32 : 하우징 33 : 전면판

34 : 풀리 35 : 지지아암

36 : 축 37,38 : 인장스프링

40 : 핑거(finger) 41 : 마이크로스위치

42 : 기어휠

본 발명은 시험될 섬유재료 이를테면, 실(yarn), 로빙 및 슬라이버(sliver,고치)의 특성크기를 자동판정하기 위해, 안내장치, 측정기구인 측정코움(comb), 시험될 샘플을 위한 공급장치와 흡입장치를 가지는 측정 유니트로 구성된 것으로서 한편, 이 유니트의 공급장치가 한쌍의 이송롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치에 관한 것이다.

섬유공업에서, 특히 스핀닝 공장에서는, 일정한 섬유 파라메터, 이를테면, 중량의 기복과 이들 측정치로부터 유도될 수 있는 다른 특성크기를 판정하도록 품질 관리목적으로 임의 추출검사(spot checks)를 임의의 샘플에 대해 실시한다. 이들 시험은 소위 균제도 검사기(uniformity tester)로 실시한다. 예를 들면, 본 출원인에 의해 USTER TESTER(USTER는 Zellweger Uster AG의 등록상표)의 이름으로 전세계적으로 시판중인 검사기를 들 수 있다. 이 공지된 균제도 검사기에서, 각 측정틈새(gap)는 축전기의 공기틈새(air gap)이고 틈새의 크기는 전기용량적으로 측정된다.

시험되는 재료의 중량기복을 판정하기 위해, 시험재료는 이송롤러에 의해 측정코움(measuring comb)을 통하여 인발되고 검사후 흡입장치의 흡입에 의해 제거된다. 공급속도는 스테이플 섬유(staplefibres)로 된 시험재료에 대해서는 최대 400m/min이고 필라멘트사(filament yarns)에 대해서는 최대 800m/min이다. 이런 조건하에서 이송롤러의 완벽한 작동이 중요하다.

공지된 균제도 검사기에서, 두 이송롤러중 하나는 모우터 구동되지만 다른 하나는 구동롤러와의 마찰에 의해 혹은 두꺼운 시험재료의 경우, 이 재료에 의해 구동된다. 그러므로 능동적으로 구동되지 않는 롤러는 항상 구동롤러보다 느리게 회전한다.

두 롤러의 원주속도 차이는 시험될 재료의 섬도(fineness)에 따른다. 그러므로 운전자는 신뢰할 수 없는 혹은 잘못 측정한 속도의 감지할 수 없는 변화를 고려해야 한다.

공지된 균제도 검사기를 본 발명에서 개선하여 모든 조건하에서 재료의 정확한 전방공급이 이루어지도록 보장한다.

이 문제는 첨구범위 제 1 항에서 설명한 장점에 의해 해결되었다.

본 발명에 따른 해결은 시험재료가 극히 조심스럽게 처리되는 또다른 장점이 있다. 이는 공급장치의 아래에 있는 재료에 대하여 측정을 실시할 경우 특히 중요하다.

본 발명은 이후 실시예와 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

시험될 섬유재료, 이를테면 실(yarns), 스테이플 섬유의 로빙(rovings) 혹은 슬라이버(slivers)의 중량의 기복(fluctuations)을 판정하기 위한 제 1 도에 설명된 균제도 검사기(uniformity tester)는 도시된 바와 같이, 측정유니트(1), 해석유니트(2), 프린터(3), 실이나 로빙의 스플같은 시험재료 P를 함유하는 프레임워크(4)를 포함한다. 이러한 균제도 검사기는 공지되어 있고, 예를 들어 본 출원인이 제조한 USTER TESTER(USTER는 Zellweger Uster AG의 등록상표)가 전세계적으로 분포되었다.

측정유니트(1)는 도시한 바와 같이, 시험재료 P의 이동방향, 즉 도면에서 위로부터 아래로 하기의 순서에 따라 배열된 여러모듈로 구성된다 : 처음, 모듈(9)은 실안내장치(6)로서, 예를 들면 실브레이크를 구비하고, 다음 모듈(7)이 측정코움(8)을 구비하며, 다음 모듈(9)이 공급장치(10)를 가지고, 끝으로 모듈(11)이 흡입노즐(12)을 가진다. 최하부의 모듈(11)은 베이스(13)에 장착되고 또 전술한 모듈들(5,7,9 및 11) 모두는 베이스(13)와 함께 등자형(stirrup) 상부부품(15)을 가진 프레임(14)속에 장착 및 이 프레임에 의해 고정된다.

시험재료 P가 한쌍의 롤러로 구성된 공급장치(10)에 의해 끌려들어가는 측정기구인 측정코움(comb)(8)는 소위 전기용량 측정기구이다. 이는 미국특허 US3,754,172, 3,788,138 및 3,805,607호에서 설명되었다. 본 발명은 이들 특허들을 참조한다. 흡입노즐(12)은 상기 언급된 USTER TESTER로부터 이미 공지되었으므로 여기서 설명할 필요가 없을 것이다.

해석유니트(2)는 아날로그-대-디지탈 변환기를 포함하고 도시된 바와 같이 표시스크린과 결합되어 있다. 측정코움(8)에 의해 연속적으로 발생된 전기신호는 해석유니트(2)의 컴퓨터에 의해 처리되고 적당한 형태로 해석유니트(2)에 내장된 기억장치에 저장되어 프린터(3)에 인쇄출력되기 전에 스크린에 표시되게 된다. 이는 모든 얻어진 데이타가 먼저 스크린상에 표시된 후 오직 필요한 데이타만 프린터(3)에 의해 인쇄되는 장점을 가진다.

해석유니트(2)내의 신호처리장치는 3개의 주요 구성요소, 즉 소위 스펙트럼사진(중량기복의 파장 스펙트럼)을 찍기위한 분광사진기, 한정값을 넘는 중량초과치를 계산하는 결함지시기, 길이변화 그라프와 변화계수를 판정하기 위한 해석부분 본체를 가진다. 모든 이들 파라메터는 상기 언급된 USTER TESTER로부터 이미 공지되어 있다.

만일 균제도 검사기가 필라멘트사의 중량기복을 판정하는데 필요하다면, 측정유니트(1)는 도면에 도시된 유니트(1)와 여러 측면에서 상이한 구조를 가져야 한다 :

-전기용량측정기구이지만 필라멘트사 측정에 적합한 상이한 측정코움(8)이 요구된다.

-공급장치(10)는 필라멘트사를 시험할때 측정코움(8) 하부가 아닌 측정코움(8)의 상부에 배열되어야 한다.

-특별한 흡입노즐(12)이 필요하고 이 노즐이 필라멘트사에 대해 시험에 필요한 비틀림을 준다. 이 흡입 노즐의 상세설명은 미국특허 제3,951,321호를 참조한다.

측정유니트(1)는 시험재료 P의 다른 파라메터를 판정하는 데에도 사용할 수 있도록 또다른 모듈을 구비해도 좋다. 따라서 예를들면, 시험재료 P의 헤어리니스(hairiness)를 판정하기 위한 기구를 장착한 또다른 모듈이 삽입되어 시험재료 P의 헤어리니스와 중량기복 둘다가 측정유니트(1)를 한번에 통과할때 판정되도록 해도 좋다. 측정유니트(1)의 구조의 이런 변화는 본 출원인의 CH특허출원 제02,823/86-1를 참조하여 볼 수 있다.

제 2 도는 제 1 도의 균제도 검사기의 측정유니트(1)의 공급장치(10)중 주요부분의 전체 사시도를 보여준다. 도시된 바와 같이, 이는 두개의 모우터 구동축(18)의 단부에 장착된 경화고무로된 한쌍의 이송롤러(16)를 포함한다. 축(18)은 베어링블록(20)에 장착되고, 이는 차례로, L-형 지지판(19)에 장착되며, 각 축(18)은 기어휠(21)을 가지고 있다. 두 기어휠(21)은 서로 맞물리고 톱니형밸트(23)에 의해 구동모우터(24)에 연결된 밸트풀리(22)와 결합한다. 양쪽 이송롤러(16)는 따라서 구동모우터(24)에 확고하게 연결된다.

두 이송롤러(16)는 휴지기에 서로 접촉한다. 작업시에는 이들 사이의 거리가 시험재료의 두께에 의존한다. 측정유니트(1)에 시험재료를 삽입하는 것은(제 1 도) 시험재료 P의 홀더를 잡고 이를 실안내장치(6)속에 집어넣고 측정코움(8)속에 넣어 이송롤러(16) 사이에 오게하고 이를 흡입노즐(12)쪽으로 나가게 하는(제 1 도) 작업이 삽입아암(도시하지 않았음)에 의해 수행된다. 이송롤러(16)는 서로 떨어진 위치에서 회전하여 시험재료의 자동삽입을 용이하게 하도록 설계된다.

이 목적을 위해, 램(ram)형 이동장치(25)가 두 축(18)중 하나인, 도면에서 오른편축에 부착되었다. 이 장치(25)는 전자석(26)과 공조하여 전자석에 전기가 통할때 전자석쪽으로 당겨진다. 이동장치(25)를 가진 축(18)은 이에 따라 화살표 A의 방향으로 움직이고 오른편 이송롤러(16)는 화살표 B의 방향으로 편향되어 왼편 이송롤러로부터 멀어지며 두 이송롤러 사이에 틈이 형성되고 여기에 시험재료가 삽입된다. 기어휠(21)이 동시에 풀리지 않도록 보장하기 위해, 이동장치(25)를 가진 축(18) 하나나 또는 양쪽 축(18), 모두는 길이의 일부를 신축성(flexible) 있게 만든다. 물론, 오른편 축 대신 왼편축(18)을 움직이거나 또는 모두를 움직일 수도 있다.

나사스핀들(28)과 맞물린 나사클러치(27)는 L형 지지판(19)의 후방벽에 회전가능하게 장착되어 있다. 나사스핀들(28)은 측정 유니트(1)에 견고히 장착된 부품(29)의 한 단부에 고정되어 있다. 나사클러치(27)는 구동모우터(30)에 연결되어 있고 이 모우터가 켜졌을 때 회전할 수 있다. 모든 부품이 고정되어 있는 지지판(19)은 회전방향에 따라 이중 화살표 C의 방향으로 부품(39)에 대해 상대적으로 움직인다.

지지판(19)은 모듈(9)을 포함하는 하우징에 배치되어 있고, 두 이송롤러(16)는 이 하우징의 전면판으로부터 돌출한다. 시험재료 P는 실 안내장치(6)와 흡입노즐(12) 사이에서 신장되기 때문에, 시험재료는 이송롤러 표면상의 가장 가깝게 인접한 두 모체 사이의 어떤 특정한 위치에서 두 이송롤러(16)와 접촉한다. 두 이송롤러(16)가 화살표 C의 방향으로 움직일때, 시험재료는 이 모체를 따라 미끌어지고 이송롤러에 상대적인 가로방향의 횡단운동을 실시한다. 그러므로 실의 경로는 측정과정중에는 변하지 않는다.

측정유니트(1)(제 1 도)가 작동중일때, 두 구동모우터(24)와 (30)은 계속 작동되고 있고 이송롤러(16)는 회전운동과 종방향(C방향) 운동을 모두한다. 지지판(19)과 이에 따른 이송롤러(16)의 종방향 이송은 지지판(19)상에서 축방으로 돌출한 작동장치(31)와 작동장치의 이동통로에 배열된 두개의 단부스위치 S1과 S2에 의해 제어된다. 지지판(19)과 이동롤러(16)가 전진하는 방향으로 나사클러치(27)를 구동시킬때, 작동장치(31)는 일정한 이동후에 스위치 S1과 접촉하여 스위치 S1가 작동되고 이것이 구동모우터(30)의 회전방향을 역전시키고, 지지판(19)과 이송롤러(16)는 이때 반대방향, 즉 후방으로 이동된다. 이는 단부 스위치 S2가 작동장치(31)에 의해 작동되어 다시 구동모우터(30)의 회전방향을 역전시킬 때까지 계속 발생한다. 이 과정이 계속된다.

이송롤러(16)의 종방향이동과 시험재료의 횡단운동은 따라서 연속적으로 또 완전히 자동적으로 발생한다. 하나의 완전한 행정(stroke), 즉 반행정당 약 25mm의 행정길이를 가지는 이송롤러(16)의 1회 진행 및 귀환운동이 약 4분내에 실행되도록 조립설계한다.

제 3 도와 제 4 도는 제 2 도에 도식적으로 도시된 부품의 모듈(9)(제 1 도)내의 실제배열을 보여준다. 모듈(9)은 도시된 바와같이, 삼각주형 하우징(32)으로 구성되고, 이는 프레임(14)속에 밀려들어가고(제 1 도) 두 이송롤러(16)가 전면판(33) 위로 돌출한다.

지지판(19)은 전면판(33)에 평행하게 배열되는 한편 하우징(32)의 두 측벽상에서 이동가능하게 장착되어 있는 U형상 프로파일판이다. 축(18)은 지지판(19)에 장착되고 또 지지판(19)의 후방으로 돌출하는 이축의 단부에 두개의 상호 맞물리는 기어휠(21)이 설치된다. 두 축중 도면에서 오른편에 있는 한축은 톱니밸트(23)를 이용하여 구동모우터(24)의 밸트풀리(34)가 구동시키는 톱니형 밸트풀리(22)를 가진다. 전술한 구동모우터(24)도 지지판(19)상에 장착되어 있다.

두 축(18)은 전면판(33)의 구역내에서 지지아암(35)에 각기 장착되어 있고, 상기 지지아암은 하우징(32)내에 수직으로 배열된다. 각 지지아암(35)의 상단부는 축(18)에 평행하게 배열된 베어링축(36)상에서 회전 가능하고 하단부가 축(18)을 구비한다. 두 지지아암(35)은 인장스프링(37,38)에 의해 서로 끌어당기게 된다. 인장스프링(38)의 힘을 받는 왼쪽 지지아암(35)은 손으로 왼쪽으로 회전시킬 수 있다. 이는 시험재료가 무척 두꺼울 때 필요하게 된다. 이음판(39)은 오른쪽 지지아암(35)에 고정되고 이동장치(25)와 결합한다(제 2 도). 이 이동장치(25)에는 전자석(26)이 연결되어 있고, 이는 전력을 받았을 때 이동장치(25)를 당겨 오른쪽 이송롤러(16)가 왼쪽 롤러로부터 멀어지게 회전한다. 이는 시험재료 P가 측정유니트(1)에 삽입될때 자동적으로 발생한다.

이송롤러(16)가 접촉할때, 즉 시험이 진행중일 때 마이크로 스위치(41)를 누르는 핑거(40)는 자동으로 편향될 수 있는 오른쪽 지지아암(35)의 상단부에 부착된다. 핑거(40)를 구비한 지지아암(35)이 회전하면서 멀어지는 즉시, 핑거(40)는 마이크로 스위치(41)를 풀어준다. 마이크로 스위치(41)는 오른쪽 이송롤러가 회전 하면서 멀어질 때 구동모우터(24)와 (30)가 구동되고 있다면 이들을 껴주는 안전스위치이다. 조작시 오른쪽 이송롤러(16)의 이러한 편향은 만일 측정유니트(1)를 신중히 관찰하지 않고 흡입노즐(12)의 흡입력이 작아서 시험재료가 이송롤러 위에 여러번 감긴다면 발생한다.

구동모우터(30)는 지지판(19)에 거의 베어링축(36)의 높이에서 부착된다. 이 모우터(30)는 기어휠(42)의 도움으로 나사클러치(27)를 구동하여 그에 부착된 부품과 함께 지지판(19)을 이동시킨다. 하우징(32)에 고정된 두 단부스위치 S1과 S2 및 이들의 작동장치(31)가 제 3 도에 나와있다.

비록 여기에 도시된 특별한 실시예에서 이송롤러(16)의 종방향 이송이 모우터에 의해 실시되고, 전자석에 의해 이들사이의 틈을 열고 있지만, 이들 작동장치는 기술된 구동수단에 한정되지 않고, 유압식 혹은 공압식 구동장치도 사용될 수 있다. 공압구동장치는 직물공업에서 특히 광범위하게 사용되고 있으므로 이 기술 분야의 기술자들은 그것을 선택할 수 있다.

Claims (5)

1. 실, 로빙 및 슬라이버 같은 시험할 섬유재료(P)의 특성크기를 자동판정하기 위한 공지의 섬유재료 특성크기 자동판정장치에 있어서, 안내장치(6), 측정기구로서 평판형 돌출부를 구비한 측정코움(comb)(8), 공급장치(10) 또한 시험재료 흡입노즐(12)로된 측정유니트(1)를 구비하고 한편, 공급장치(10)는 각각이 모우터 구동축(18)에 설치된 한쌍의 이송롤러(16)를 포함하고 또한 축(18)은 각각은 서로 맞물린 기어휠(21)을 구비하며 두 기어휠은 톱니형 밸트(23)에 의해 구동모우터(24)에 연결되므로써 그결과 이송롤러(19)가 구동모우터(24)에 연결되고 축(18)중 하나에 램(ram)형 이동장치(25)가 부착되고 또한 전자석(26)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동판정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 이송롤러(16)는 서로에 대해 탄성압축하는 것을 특징으로 하는 자동판정장치.
3. 제 1 항 또는 2항에 있어서, 이동장치(25)가 전자석(26)과 공조하여 축(18)의 사잇간격을 늘려서(제 2 도의 A방향) 이 사이로 시험재료(P)가 삽입되게 만드는 것을 특징으로 하는 자동판정장치.
4. 제 1 항에 있어서, 하나 또는 양쪽축(18) 모두가 길이 방향으로 신축성을 갖는 것을 특징으로 하는 자동판정장치.
5. 제 4 항에 있어서, 시험재료(P)의 경로에서 상호축 간격이 일정값에 도달하면 구동모우터(24)를 정지시키는 마이크로스위치(41)와 이 스위치를 풀어주는 핑거(40)가 이송롤러(16)에 부착된 것을 특징으로 하는 자동판정장치.

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